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8/19/2019 Circuitos Electronicos 3 Unidad 2
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Circuitos Electrónicos 3
Amplificadores Operacionales
Ing. Gustavo Mesones Málaga
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8/19/2019 Circuitos Electronicos 3 Unidad 2
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USMP Circuitos2
Circuitos Integrados Monolíticos (CI
Amplificadores Operacionales !iltros Acti"os
#eneradores de Se$ales
Con"ertidores% A&' '&A )&!
Objetivos% Analizar y diseñar circuitos que utilizan Opamp
Contenido referencial del curso
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USMP Circuitos3
Amplificador Operacional
El Opamp es un circuito integrado *ue posee las siguientescaracterísticas dentro de la filosofía de lo *ue significa elconcepto de amplificador%
+esistencia deentrada ∞+esistencia desalida ,Ω#anancia de"olta-e en la.o
a/ierto A 0 ∞+espuesta enfrecuencia ∞Insensi/le a latemperatura
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USMP Circuitos1
Composición interna del Opamp
M!"#
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USMP Circuitos
M!"#
#
$
%
" &
'
!
(
)escripci*n de pines+
4 A-uste de cero (Offset
24 Entrada In"ersora
34 Entrada no in"ersora
14 )5 5)'C
4 A-uste de cero (Offset
64 Salida
74 )8 8)'C
94 :o conectado
,-
,-
Encapsulado del Opamp ;M71
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USMP Circuitos6
Característica el M?.
Par@metros pr@cticos del ;M71
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7/20USMP Circuitos7
Características Pr@cticas
'ado *ue la ganancia de la.o a/ierto del Opamp es ∞ ("alor reales , entonces la entrada diferencial es , "oltios ()O&A4
;os "olta-es en los pines 2 3 del opamp 71 son id
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8/20USMP Circuitos9
In"ersor
:o In"ersor
Sumador in"ersor
Sumador :o in"ersor Integrador
'eri"ador
Seguidor de tensión
'iferencial
Comparador
Etc4
Configuraciones Bípicas
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9/20USMP Circuitos
'iagramas de >ode en Opamp
Cuando se anali.an se$ales en circuitos el
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10/20USMP Circuitos,
'iagramas de >ode en Opamp
Se generan dos gr@ficas% Amplitud !ase cuas
epresiones matem@ticas son%
321
321
111
111
)(
P
s
P
s
P
s
Z s
Z s
Z s
H s H O
+++
+++=
321321
1arg1arg1arg1arg1arg1arg)( P
s
P
s
P
s
Z
s
Z
s
Z
s s +−+−+−+++++=φ
#. Amplitud
$. 4ase * 6ngulo
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11/20USMP Circuitos
'iagramas de >ode en Opamp
Como en el dominio de la frecuencia se usala "aria/le ω adem@s%
ω j s =
321
321
111
111
)(
P
j
P
j
P
j
Z
j
Z
j
Z
j
H j H Oω ω ω
ω ω ω
ω
+++
+++=
321321
1arg1arg1arg1arg1arg1arg)( P
j
P
j
P
j
Z
j
Z
j
Z
j j
ω ω ω ω ω ω ω φ +−+−+−+++++=
Estas funciones se dicen *ue son de "aria/le comple-a ∴
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12/20USMP Circuitos2
'iagramas de >ode en Opamp
2
3
2
2
2
1
2
3
2
2
2
1
111
111
)(
+
+
+
+
+
+
=
P P P
Z Z Z H j H O
ω ω ω
ω ω ω
ω
)()()(
)()()()(
3
1
2
1
1
1
3
1
2
1
1
1
P tg
P tg
P tg
Z tg Z tg Z tg j
ω ω ω
ω ω ω
ω φ −−−
−−−
−−−
++=
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13/20USMP Circuitos3
'iagramas de >ode en Opamp
Sin em/argo la información para la ganancia delsistema suele epresarse en d> es decir%
2
3
2
2
2
1
2
3
2
2
2
1
111
111
log20)(
+
+
+
+
+
+
=
P P P
Z Z Z H j H OdB
ω ω ω
ω ω ω
ω
F la escala =ori.ontal de frecuencia suele usarsela escala logarítmica esto es para poder compactar todo el rango ra.ona/le de frecuencia para poder comprender el comportamiento del sistema tanto en
amplitud como el fase4
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14/20USMP Circuitos1
'iagramas de >ode en Opamp
0ontribuci*n de las ra7ces del sistema por factores de lafunci*n de transferencia8 es decir
012O
Pendiente de 82,d>&dec
)1( N Z
jω +
D:
3OO
Pendiente de 52,d>&dec
)1(
1
N P
jω +
P:
+ecordemos *ue para di/u-ar el diagrama de >ode en amplitud
se aplica tra.as asintóticas por facilidad gr@fica4
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15/20USMP Circuitos
'iagramas de >ode en Opamp
+aíces especiales
012O
Pendiente de 82,d>&dec
ω j K )(
3OO
Pendiente de 52,d>&decω j
K
G
,
?d>
&G
?d>,
Se dice *ue el sistema posee un CE+O en , rad&seg
Se dice *ue el sistema posee un PO;O en , rad&seg
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16/20USMP Circuitos6
'iagramas de >ode en Opamp
+aíces especiales
3OO)1009.0(
1002 ++ s s
;os "alores de las raíces son con-ugados comple-os
Si cada raí. del PO;O contri/ue con H2,d>&dec entonces
dos raíces contri/ue con H1,d>&dec
Pendiente de 51,d>&dec
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17/20USMP Circuitos7
,
U
;M71
3
2
7
1
6
8
5
) 8
) 5
OUB
OS
OS2
)3 )dc
,
+2
I
,
C
n
)
)ac
,)dc
)2 )dc
,
+
I
9otar que la ra7z :3OO; vale #ode en Opamp
Bomemos este circuito
Su función de transferencia es%
)1(
1
)(112
1
+−= sC R x R R
j H ω
Jue reempla.ando "alores
o/tenemos las raíces
del sistema
)111(
1
1
1)(
+ΩΩΩ
−=nFs x K
x K
K s H
)10
1(
1)(
6ω
ω
j
j H
+
−=
-
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18/20USMP Circuitos9
'iagramas de >ode en Opamp
El diagrama de >ode para amplitud en d> se muestra en la figura
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19/20USMP Circuitos
'iagramas de >ode en Opamp
El diagrama de >ode para la fase en grados se muestra en la figura
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20/20USMP Circ itos2,
4I9
Ing Gustavo Mesones Málaga